浅谈现场总线控制系统在火电厂中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈现场总线控制系统在火电厂中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】近年来，我国发电企业逐渐进入到信息化时代，同时对火电厂的数字化、信息化和网络化要求越来越严格。火电厂数字化作为未来发展的核心内容，其发展深度和广度直接关系到火电厂信息化水平，决定着未来发展道路。本文从现场总线技术特点入手，深入阐述了现场总线控制系统在火电厂工作中的应用情况，旨在为同行工作提供参考。

【关键词】现场总线；火电厂；数字化

近年来，随着火力发电厂建设规模的不断增大，电厂自动化水平显著提高，对电厂生产运行和管理提出了更高、更严格的要求，为实现电厂全面的信息化管理，大型火力发电厂基本上都已经建立了电厂管理信息化系统，通过各种子系统为管理决策提供了真实、适时的现场信息，对个系统状况和设备运行情况做出了全面分析，提高了电厂工作效率、保证了决策的正确性，从而达到一体化控制要求。

1、现场总线控制系统概述

随着电气自动化和现场总线控制技术的飞速发展，专用的电气装置、数字化电气设备已经趋于普及，成为各行各业生产和工作的主要管理手段。这些数字化电气装置和设备普遍采用了交流采样技术，同时还具备着通信接口传输信息的能力，因此电力系统的智能化、网络化发展至关重要，是未来火电厂工作的主导趋势。

1.1现场总线控制系统概念

现场总线控制系统主要是根据系统中输入、输出的不同节点来进行归纳和界定的。在常用的控制系统当中，电流主要是以24v的直流2线、3线传感器或者机械接触节点为主的，该节点具备良好的防御功能，而且有防水、防尘以及抗震动的特性，适用于各种直接安装的现场。在这种总线的耦合器连接中，总线连接主要是以网管为主的，其节点也都是以开放式结构为依据，从而达到自动化、数字化控制的目的。

1.2现场总线控制特点

现场总线控制系统本身投资价格较高，系统综合成本以及一次性安装费用减少了40%左右，由于导线、附件以及其他设备的大幅度减少，令原来复杂、错纵的线路变得较为清晰，从而使得端子、电缆以及其他辅助设备大幅地减少，提高了安装、设计与调试效率，减少了与之相应的人工费用。

根据国际电工委员会对现场总线的定义得出，安装在制造或者生产区域的现场装置与室内自动控制装置之间形成数字化、串联式、多点通信的数据总线为现场总线，这类总线的核心在于总线协议，是一种开放式、互动式的操作模式。现场总线的基础在于智能现场设备，是现场总线硬件技术支持，是一宗双向数字通信的基本载体。在火电厂工作中采用现场总线控制系统，能够实现设备的数字化、信息化和分散化管理，从而达到信息化控制的目的。

2、现场总线控制系统在火电厂中的应用

现场总线控制技术作为一种新型的技术体系，在石油、化工、发电等行业被广泛的应用，随着认识的加深和技术的创新，它在电力企业的应用范围越来越广泛。通过众多的工作实践证明，这一技术的应用大大提高了发电企业信息化管理水平，与火电厂控制方式相比较存在着显著的先进性、信息性和科学性，使得现场维护魏永大大提高，节约了投资成本。具体的应用如下：

2.1设计原则

现场总线的设计采用了自动化控制检验功能，在生产的过程中必须要提前完善系统故障，对于已经发现的系统故障及时的给予处理和解决，防止事故的发生和扩大，从而达到一体化管理要求。同时，在系统运行的过程中，对于某项控制功能不完善的部位必须要采用人工干预处理，并防止事故的进一步扩大。

2.2现场总线架构及网段

2.2.1现场总线控制架构。现场总线架构的选择至关重要，但是要注意它和控制系统结构之间的关系，要保证二者之间相互配合。现场总线的拓扑结构共有4种：总线型、树型、链型和点到点型。在火电厂现场总线系统网络结构的设计过程中一般尽量采用总线型和树型的拓扑结构，或者将总线型和树型的拓扑结构混合起来使用总线型的拓扑结构是由一条干线和连接在干线上不同点的若干支线所组成的，干线的两端设有终端器；树型的拓扑结构是由一条干线和连接在干线端点上的若干支线组成的，与总线型拓扑结构相同，在干线的两端需要设终端器；链型拓扑结构和点到点型拓扑结构由于它们各自的特点在电厂不推荐使用。

2.2.2现场总线的网段

网段的设计对火力发电厂现场总线控制系统安全运行至关重要，除了要考虑机组现场总线设备的数量、地理分布、功能和各工艺系统外，还要通过各设备现场布置位置和其隶属工艺系统的相关性进行网络分段设计，确定总线系统的网络覆盖范围、各支路的设备、数量、长度和支路总数等。

2.3火电厂现场总线实施方案

在当前的工作中，根据现场总线的实际利用情况，在各个厂区的用电布置上我们必须要高度重视现场总线系统的设计和管理。根据当今电厂总线布置经验的分析中，现场总线控制上需要根据工艺特点、火电厂系统规划的子系统等情况综合分析，同时对于现场总线的控制工艺要严格按照实际进行分配。一般来说，现场总线的布置在物理空间商同属于一个工艺系统，设备分布上同处于一个网段，调节回路以及控制策略，设备的控制逻辑也需要按照实际条件来布置总线。

在普通的发电厂总线布置上，对于上述中的系统，对于那些经常发生的异常状态进行全面控制，同时对电动机、阀门等设备来进行控制，消除了除却总线意外的控制流程。在管理上主要是将信号、位置、分合闸、指令接入到硬件控制系统中，这种以硬件和软件为一体的控制流程是目前常见现场总线结合方式，它在冗余总线及故障处理上效率十分高，诊断功能完善能在产生故障的情况下自我报警，实现对这些重要设备的控制，不影响机组的正常运行。

3、结束语

目前，现场总线技术在各电厂已逐步得到了广泛的应用，使电厂的安装、调试、维护更为方便，为火电厂全厂范围数字化。信息化的实现提供了基本保证，但是现场设备的数字化虽然加速了电厂信息化进程，但是在信息化为生产服务上没有明显的作为，如果以后能与厂级监控信息系统进行结合，我们相信现场总线在火电厂中的应用会有巨大的生命力。